微波处理对氧化亚铁硫杆菌浸铜效果的影响

利用不同功率的微波对蒸馏水进行不同时间的处理,并配成培养基研究微波对氧化亚铁硫杆菌浸出铜的影响。试验结果表明,微波处理水对细菌浸矿有促进作用,10 min处理的效果最好。随着微波辐射强度的增加,金属的浸出率也相应增加。用微波700 W处理3min,铜浸出率达28.01%。     

酸性氧化亚铁硫杆菌动力学实验应用研究

基于微生物Monod模型,推导出AcidT.f菌在亚铁离子培养基中的细菌生长动力学方程.通过计算机模拟算法分析,确定不同初始条件下细菌生长动力学参数(K,Um,h).在一定初始条件下,分析基质(Fe2+)氧化速率与细菌浓度变化对应关系以及不同初始pH,Fe2+.接种量浓度对亚铁离子氧化速率的影响.实验表明,室温25℃,pH值为2,二价铁离子质量浓度在10 g/L时.其亚铁离子的氧化速率最大0.273 3g/(L ·h),K有最小值为0.156 6 g/t,,本实验对天然气生物脱硫中循环液[Fe2(SO4)3]的还原三价铁离子具有一定的指导意义.     

氧化亚铁硫杆菌烟气脱硫的研究进展

结合近年来国内外氧化亚铁硫杆菌烟气脱硫的相关研究,论述了氧化亚铁硫杆菌烟气脱硫的机理,重点阐述了基于氧化亚铁硫杆菌双重氧化系统脱硫的直接作用和间接作用原理。     

一株嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的分离及其氧化活性的研究

本研究从铜陵新桥矿区的高硫矿堆废水中分离一株嗜酸菌S t1,经生理生化特征及16S rDNA分子鉴定,确定其为嗜酸性氧化亚铁硫杆菌。该菌株分别在含有FeSO4·7H2O、S0、黄铁矿石颗粒（FeS2）的9K无机盐液体培养基中获得生长所需要的能量。结果嗜酸菌S t1对Fe2＋氧化速率最快,培养到36h时溶液中44.1g·L-1 FeSO4·7H2O有95%被氧化;S0为能量底物的培养体系中,培养到26d时培养液中SO42-浓度达到2.2412 mg· mL-1,pH值降至1.18;黄铁矿石颗粒（FeS2）为能量底物的培养体系中,SO42-平均生成速率为1.3602 mmol·L-1·d-1,黄铁矿石颗粒氧化速率达到0.068mmol·d-1·g-1。     

氧化亚铁硫杆菌的磁性及铁源种类对磁小体合成的影响

氧化亚铁硫杆菌,通过氧化二价铁或还原态无机硫化物获得能量,在细胞内能合成磁性纳米颗粒。通过扫描电镜和透射电镜对氧化亚铁硫杆菌菌体进行分析。探讨了该菌的趋磁性以及不同铁源对菌体生长和磁小体合成的影响。结果表明:生长于9K培养基的细菌能够合成磁小体,单个细胞的磁小体数目大概为2个;干燥菌体和湿菌体都能被磁铁吸附;当有外加磁场时,细菌在半固体平板和光学显微镜下均可见趋磁性;氧化亚铁硫杆菌生长和磁小体合成的最佳铁源均为硫酸亚铁。     

1株氧化亚铁硫杆菌的分子鉴定及生物学特性研究

从四川省攀枝花露天铁矿及煤矿的坑水和圬泥中分离出1株氧化亚铁硫杆菌pzh-1,用扫描电镜观察该菌的形态,对其生理生化特性、生长条件等进行了研究,且对该菌的16SrDNA序列进行分析并建立系统发育树。结果表明,该菌的最佳生长条件为:初始pH值为2~2.5,温度为30~35℃,初始Fe2+浓度为9 g/L,接种量为10%;该菌短期保藏采用单蒸水悬浮细菌(pH6.8),在4℃保藏效果最佳。     

一株嗜酸氧化亚铁硫杆菌的生物学特性研究与分子鉴定

从贵州省六盘水市某煤矿矿井水中分离到1株脱硫菌SCJ,其最适生长温度为30℃,最适pH为2.0。SCJ菌株是化能自养菌,能分别利用亚铁、单质硫、葡萄糖生长,不能利用硫代硫酸钠或蛋白胨生长,具有较强的亚铁和硫氧化活性。以该菌株及其GenBank的近似16SrDNA序列构建系统发育树,鉴定SCJ菌株为嗜酸氧化亚铁硫杆菌Acidthiobacillus ferro-oxidans。     

异亮氨酸对嗜酸氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物的影响

为提高生物冶金效率,研究了添加异亮氨酸对嗜酸氧化亚铁硫杆菌胞外多聚物组分、嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长和吸附能力的影响。结果表明:与对照相比,添加异亮氨酸的嗜酸氧化亚铁硫杆菌生长周期明显缩短,Fe2+的耗尽时间缩短,培养后期Fe2+剩余量明显降低。最高菌密度提高17%,环境pH降低20.45%,胞外多聚物中蛋白质组分提高16.84%,多糖组分提高5.05%。培养时间为72h时,添加异亮氨酸的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌液EPS吸附量为54.520 8μg·mL-1,比对照提高了44.05%。整个生长周期中,异亮氨酸对菌液中游离EPS含量影响不大。     

土壤中嗜酸性氧化亚铁硫杆菌的分离鉴定及其性能研究

采用改进型Leathen培养基直接从辽宁省抚顺市红透山铜矿附近的土壤中分离到了一株高度嗜酸的氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)菌株(暂命名为R2).鉴定表明,该菌株为革兰氏阴性细菌,在扫描电镜下观察该菌株为短杆状,菌体大小为(0.4±0.2)μm×(1.6±0.4)μm.最适pH值2.0,化能自养型,能利用亚铁、单质硫和硫代硫酸钠生长,不能利用葡萄糖、蛋白胨生长.并且以16S rDNA序列同源性为基础构建了17株已报道菌种在内的系统发育树,将16S rDNA测序结果输入Genebank以Blast软件进行序列同源性比较,结果显示与氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)的多株细菌具有较高的同源性(>99%),其中与Acidithiobacillus.ferrooxidans strain TGS的相似性达到100%,与标准株Acidithiobacillus ferrooxidans strain ATCC33020相似性为99.3%,结合其生理生化特性可以确定该菌为氧化亚铁硫杆菌种.序批式试验法研究表明.接种该株菌可有效溶出土壤中重金属,经过5 d的生物淋滤,Cu、Cr、Zn、Cd的最高去除率分别达到30.6%、16.3%、58.4%和72%.     

入侵植物紫茎泽兰对其根际重金属的富集作用研究

[目的]研究紫茎泽兰根际重金属元素的分布规律及富集能力,以便更好地利用紫茎泽兰资源。[方法]采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)、原子荧光光谱法(AFS)和石墨炉原子吸收分光光度法(GF-AAS)测定4种生境紫茎泽兰的茎、叶及其根际土中8种重金属含量。[结果]在全部紫茎泽兰的茎、叶及根际土中都检测到8种重金属元素,不同生境土壤重金属含量差异显著(P<0.05)且紫茎泽兰茎、叶中重金属含量随生境变化显著(P<0.05),其中Mn、Sr和Pb含量在茎、叶组织和根际土壤中含量均最高;富集作用表现为叶高于茎,且对不同重金属富集能力不同,叶对Cd、Mn、Hg、Sr、Ni显著(P<0.05),茎对Cd、Mn、As显著(P<0.05),茎和叶组织平均富集系数分布规律均为Cd>Mn>Ni>Sr>Hg>Pb>As≈Cr。[结论]紫茎泽兰对土中Cd、Mn、Hg、Sr、Ni、As有明显的富集作用且富集能力呈现选择性,因其适应能力强、生长速度快、生物量大,可作为某些重金属污染地区的一种修复植物,以实现入侵植物紫茎泽兰的利用价值。     

耐重金属的植物促生芽孢杆菌筛选及其强化香蒲去除Cd的作用

为探讨细菌对水生植物修复水体重金属污染的影响,从南京某矿区废弃地的湿地植物柳树(Salix babylonica)、芦苇(Phragmites australis)、香蒲(Typha latifolia)根际和根内分离筛选到8株芽孢杆菌,这些芽孢杆菌都具有产铁载体、吲哚乙酸、多糖和淀粉酶活性,且对重金属的抗性较强,对温度、pH和盐浓度具有一定的耐受性。采用水培试验研究了Cd胁迫下耐重金属植物促生芽孢杆菌强化狭叶香蒲(T.angustifolia)吸收积累Cd的作用,结果表明,在2.5 mg·L~(-1)Cd~(2+)的条件下接种芽孢杆菌处理能够促进香蒲生长和组织中Cd含量增加。其中Bacillus megaterium P24和P37促进香蒲根和地上部干重显著增加40.0%~46.4%,B.amyloliquefaciens P29能使地上部Cd含量和总吸收量显著增加31.1%和63.5%;溶液中Cd去除率最高可达79.5%。研究表明,耐重金属芽孢杆菌能够促进香蒲生长、增加香蒲Cd含量,从而增加香蒲Cd总吸收量,达到去除水中Cd污染的作用,具有应用于水体重金属污染修复的潜力。     

小麦矮秆基因Rht-8对株高和其它农艺性状的遗传效应

分析矮秆基因Rht-8的遗传力及其对小麦株高及相关农艺性状的影响。利用三个小麦品种晋麦47、西峰20、丰产3号分别与Rht-8的供体亲本济宁13杂交,以其F₂分离群体分析Rht-8的遗传效应。结果表明,丰产3号和济宁13后代的遗传力最高（74.32％）,西峰20、晋麦47与济宁13后代的遗传力分别为69.49%、67.60%。Rht-8在西峰20和济宁13的F₂中具有较强的效应,株高和穗下节分别降低了30.26％和19.20％。在丰产3号和晋麦47与济宁13的F₂中,株高和穗下节分别降低了27.14%和26.15%、14.86 %和14.59%。Rht-8减少了有效分蘖个数,对其他性状则无明显的不利影响。相关性分析表明株高与分蘖数显著正相关（r为0.415,0.355,0.489）,与穗下节显著正相关（r为0.408,0.450,0.500）;株高与穗长、每穗小穗数、穗粒数没有显著相关性。     

不同密度巨桉人工林凋落物分解过程中基质质量的变化

【目的】研究林分密度对巨桉(Eucalyptus grandis)人工林凋落物木质素和纤维素降解及基质质量组成的影响。【方法】收集巨桉人工林凋落物(叶和直径3~5mm的枝),部分凋落物在65℃烘干至恒质量并测定含水量、纤维素、木质素、C、N、P;部分自然风干后装入尼龙分解袋中,将分解袋置于稀疏(833株/hm2,株距×行距=1.5m×8m)、中密(1 333株/hm2,株距×行距=1.5m×5m)和高密(2 222株/hm2,株距×行距=1.5m×3m)巨桉林中自然分解,凋落叶于分解第60,120,180,210,240,300,360天取样,凋落枝于第90,180,270,360天取样,测定凋落物中养分、纤维素、木质素含量,计算碳/氮、木质素/氮、纤维素/氮、碳/磷、木质素/磷、纤维素/磷值,并采用Olson负指数衰减模型对木质素和纤维素残留率进行拟合。【结果】经过360d的分解,同一密度巨桉人工林凋落物中木质素的降解率小于纤维素的降解率。其中稀疏林凋落叶中木质素、纤维素的降解率分别为82.41%和93.77%,而凋落枝中木质素、纤维素的降解率分别为39.12%和65.65%。木质素、纤维素残留率拟合结果表明,分解系数k随着林分密度的增大而减小,稀疏林凋落物中木质素和纤维素质量损失50%和95%所需时间均短于高密林和中密林。随着巨桉林密度的减小,凋落物木质素和纤维素降解率增大,凋落物C/N减小,其中稀疏林的凋落叶、枝中C/N较初始值分别下降了12.73%和47.24%。凋落叶中木质素/N、C/P、木质素/P和凋落枝中纤维素/N、纤维素/P随着林分密度的减小而减小。【结论】四川华西雨屏区巨桉人工林凋落物分解过程中,不同林分密度对巨桉林凋落物基质质量有明显影响。     

球孢白僵菌与玫烟色棒束孢制剂对柑橘木虱的防治

【目的】研究2株高致病力菌株球孢白僵菌Beauveria bassiana和玫烟色棒束孢Isaria fumosorosea菌株对柑橘木虱Diaphorina citri不同虫态的致病力及田间防控效果。【方法】球孢白僵菌和玫烟色棒束孢孢子稀释成1×104、1×105、1×106、1×107、1×108mL~(-1),室内喷施法研究其对木虱低龄、高龄若虫与成虫的侵染致死效果;在笼罩条件下研究其在半田间条件下对柑橘木虱成虫种群的控制作用。【结果】2种真菌制剂对柑橘木虱低龄若虫的致病力高于高龄若虫。7 d后球孢白僵菌和玫烟色棒束孢对柑橘木虱高龄若虫的LC50值分别为3.6×104和5.2×104mL~(-1),对低龄若虫的LC50值分别为3.5×104和4.2×104mL~(-1),而对柑橘木虱成虫的LC50值分别为1.4×105和1.6×105mL~(-1)。在半田间条件下,球孢白僵菌和玫烟色棒束孢对柑橘木虱成虫的LC50值分别为3.7×105和1.2×106mL~(-1)。同一孢子浓度对柑橘木虱的致死率室内效果优于半田间。2种真菌制剂对柑橘木虱成虫的致死时间与孢子浓度有关,LT50随着真菌孢子悬浮液浓度的增加而递减,球孢白僵菌孢子浓度为1×105~1×108mL~(-1)时,柑橘木虱成虫的LT50值为5.2~4.4 d;玫烟色棒束孢孢子浓度为1×106~1×108mL~(-1)时,柑橘木虱成虫的LT50值为5.3~4.9 d。【结论】球孢白僵菌和玫烟色棒束孢菌株对柑橘木虱有良好的生物防治效果,柑橘木虱各虫态的死亡率与病原真菌的孢子浓度正相关。     

棉花叶片纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系

【目的】探讨不同生育时期棉花叶片中纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系,为深入研究棉花对绿盲蝽的抗性机制及绿盲蝽综合治理技术体系的构建提供依据。【方法】以田间初步筛选出的27个对绿盲蝽有不同程度抗性的棉花品种（系）为材料,通过网室抗性鉴定和室内纤维素和木质素含量测定分析,系统研究不同棉花品种（系）对绿盲蝽的抗性水平及棉花叶片中纤维素和木质素含量与绿盲蝽抗性的关系。【结果】供试的27个棉花品种对绿盲蝽的抗性水平总体偏低,多数品种抗性不明显或没有抗性。供试的大多数棉花品种叶片纤维素含量在苗期最高,其次是花铃期和蕾期;棉花花铃期叶片纤维素含量随着棉花对绿盲蝽的抗性的增强而显著升高,而苗期和蕾期棉花叶片中纤维素含量对绿盲蝽抗性没有显著的影响。木质素含量在苗期、蕾期和花铃期差异不显著（P＞0.05）;棉花苗期、蕾期和花铃期叶片中木质素含量对其绿盲蝽抗性没有显著的影响。【结论】棉花对绿盲蝽的抗性与花铃期叶片纤维素含量呈显著正相关,但与苗期、蕾期叶片中纤维素含量及苗期、蕾期、花铃期叶片中木质素含量均无显著相关性。     

加拿大一枝黄花和小飞蓬共同入侵对植物群落的影响

为阐明两种入侵植物共同入侵下入侵植物和其他植物的共存机理,以加拿大一枝黄花（Solidago canadensis）和小飞蓬（Erigeron canadensis）共同入侵的植物群落为研究对象,通过样方调查法分析不同入侵程度条件下植物群落的组成、多样性、生态位宽度和功能性状,阐释2种入侵植物共同入侵对地上植物群落多样性产生的影响。结果表明：（1）2种入侵植物在入侵地与未入侵地的植物群落组成存在一定的差异;与单一入侵相比,共同入侵增加了植物群落的植物种类数,增幅为20.00%～66.67%。（2）无论是单一入侵还是共同入侵,均显著降低了植物群落多样性,其中物种数目减少18.75%～37.50%;Shannon多样性指数降低29.33%～65.33%;Pielou均匀度指数降低38.60%～52.31%。（3）加拿大一枝黄花和小飞蓬共同入侵地的优势种比单一入侵地的多1～3种;共同入侵条件下,入侵种和伴生种间的生态位重叠度高于伴生种之间。（4）与单一入侵相比,共同入侵增加了共存植物种的5种功能性状：茎粗、叶面积、叶长、叶宽和地下生物量,也增加了2种入侵植物的叶面积和叶长,增幅分别为13.70%～684.95%和32.10%～71.55%。该研究表明加拿大一枝黄花和小飞蓬共同入侵拮抗性影响了植物群落多样性,可为阐明两种入侵植物共同入侵下的入侵植物和其他植物种的共存机理提供理论基础。     

红侧耳双核菌株降解稻草木质纤维素研究

【目的】深入研究红侧耳双核菌株降解稻草的过程,为开发利用富含木质纤维素的秸秆资源奠定基础。【方法】对BS02、BS09、BS15和BS17等4株红侧耳双核菌株降解稻草过程中,纤维素酶、MnP酶、LiP酶和漆酶的酶活及木质素与纤维素降解率、粗蛋白含量和稻草表面结构的变化等指标进行了测定与分析。【结果】4株红侧耳双核菌株酶活的变化与其对稻草木质纤维素的降解率之间具有一定的相关性,BS17的纤维素酶活、纤维素降解率和粗蛋白产率较高,BS09的MnP、LiP酶活和木质素降解率较高,BS15的漆酶酶活较高。利用扫描电子显微镜对降解稻草秸秆的表面结构进行观察,可看到该菌株主要降解稻草的薄壁细胞,使其发生严重皱缩。【结论】红侧耳在农作物秸秆的综合利用方面具有良好的应用前景。     

油茶等植物提取物及制剂抑线效果

为了寻找植源性杀线虫活性材料,利用Bursaphelenchus xyluplilus 和Meloidogyne incognita 作为室内离体生测目标,测定了油茶籽饼等植物材料的杀线活性,以及茶皂素制剂和油茶籽饼对作物根结线虫的盆栽和大田防效。结果表明,油茶籽饼、茶果皮和茶籽粗提物均具有较强的杀线活性,当粗提物浓度为10 mg·mL^-1,作用72 h,B. xyluplilus校正死亡率分别为90%、100%和100%;作用48 h,油茶籽饼和茶籽粗提物对M. incognita达到中强杀线活性,其毒力有明显浓度效应;茶皂素制剂对番茄根结线虫病有良好盆栽防效,用茶皂素 （有效含量） 1.5和0.75 g·kg^-1处理盆土30 d后,番茄的根结和M. incognita 2龄幼虫（Juvenile 2, J2）均下降,对番茄苗期生物量有明显的增加。在瓜蒌出苗前1周,沟施油茶籽饼,用量2.5 t·hm^-2时对大田瓜蒌根结线虫病有较好的防效,显著抑制土壤中J2的增殖,对瓜蒌的挂果数和果径有一定的增加。该文首次报道油茶副产物对作物线虫病害的盆栽和田间防效,为直接利用油茶籽饼或茶籽等防治作物的根结线虫病害提供了依据。     

小立碗藓PpCAD4基因敲除载体的构建及功能研究

木质素是植物抵御外界环境的重要成分,肉桂醇脱氢酶（cinnamic alcohol dehydrogenase,CAD）是木质素合成途径中的关键酶和限速酶之一。前期数据表明,在灰霉菌侵染下,PpCAD4基因上调表达,但PpCAD4功能尚未明确。本次研究利用同源重组原理构建PpCAD4.1-PTN182-PpCAD4.2敲除载体,从而破坏PpCAD4的alcohol dehydrogenase GroES-like domain（ADH_N）和zinc-binding dehydrogenase（ADH_zinc_N）结构域。利用PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选并鉴定得到敲除PpCAD4突变体植株。qRT-PCR表明,敲除型植株中PpCAD4的表达量相对野生型减少了84%。通过对配子体的形态观察发现,PpCAD4突变株通过增加配子体中拟叶的数量,使得植株生物量增加,这表明CAD4在早期陆生植物的生长发育中起着重要作用。用灰霉菌侵染小立碗藓发现,0.5 d后野生型配子体菌丝入侵率为15%, cad4-ko菌丝入侵率为40%。侵染1 d后,Ppcad4-ko配子体菌丝侵入率是野生型的2倍。表明PpCAD4能够增加小立碗藓对真菌病原菌的抗性。     

皇竹草竞争抑制入侵植物假臭草的潜力

【目的】探索安全有效控制华南地区危害严重的入侵杂草假臭草Praxelis clematidea的方法,检验皇竹草Pennisetum hydridum是否具有竞争抑制乃至替代控制假臭草的潜力。【方法】设置一系列不同比例皇竹草与假臭草的混种盆栽试验,测定2种植物的竞争指数及形态特征。【结果】假臭草的竞争平衡指数为-0.97～-0.40,在所有比例的混种处理中均小于0,说明皇竹草始终处于竞争优势地位。皇竹草的单株生物量随着假臭草的种植比例增加而增加,从最低48.98 g增加至最高161.66 g;假臭草与皇竹草混种限制了假臭草的茎、叶的发育和生长,导致混种处理的假臭草单株总叶面积比单种假臭草减少43.4%～68.2%、单株总茎长减少49.4%～63.6%、单株分枝数减少46.1%～71.6%。【结论】皇竹草对假臭草有竞争抑制作用,具有替代控制假臭草的潜力。